[发明专利]一种含氨废水脱氮的方法

说明书

本发明属于含氨废水处理的技术领域，特别涉及一种稳定实现部分亚硝化以便最终通过厌氧氨氧化脱氮的方法。该方法以所含游离氨浓度在5mg‑N/L以上的废水为处理对象，利用游离氨和氨氧化细菌及其亚硝化反应所产生的游离亚硝酸的共同作用，实现一种无须对反应条件精确控制就可以稳定实现部分亚硝化以便最终通过厌氧氨氧化的脱氮工艺。

一、技术领域

本发明属于含氨废水处理的技术领域，特别涉及一种稳定实现部分亚硝化以便最终通过厌氧氨氧化脱氮的方法。

二、背景技术

本发明所说的含氨废水是指所含有的游离氨(NH₃·H₂O)浓度在5mg-N/L以上的废水。常见的含氨废水包括人粪尿、畜禽粪便(尿)、垃圾渗滤液以及其它领域的含氨废水。水合态的游离氨和铵根离子(NH₄⁺)是含氨废水中氨氮化合物的两种形态，二者存在水解平衡(NH₃·H₂O＝NH₄⁺+OH^-，K_b＝1.8*10^-5，25℃)。对含氨氮废水脱氮是很多这类废水进行处理的重要任务，应用厌氧氨氧化的方法进行脱氮具有高效、经济和绿色的诸多优点。部分亚硝化是实现厌氧氨氧化脱氮的前提，所说的部分亚硝化专指氨氮在有氧的情况下被氨氧化细菌(AOB)部分地氧化为亚硝酸氮(NO₂^--N)，并且使亚硝酸氮与残留的氨氮之比在1.32左右。很多研究表明，综合考虑厌氧氨氧化菌的合成代谢和分解代谢，完整的厌氧氨氧化反应中亚硝酸氮和氨氮的比例为1.32。在实际的废水处理中，实现部分亚硝化是件很困难的事情，需要精确地控制反应条件以使氨氧化细菌得到大量富集并发挥作用，同时须使亚硝酸氧化菌(NOB)得到有效抑制，从而阻止亚硝酸氮被继续氧化至硝酸氮(NO₃^--N)。惟有如此，才能使最终的厌氧氨氧化脱氮得以顺利进行。本发明旨在提供一种无须对反应条件精确控制就可以引发并使部分亚硝化稳定进行并最终实现厌氧氨氧化脱氮的方法。

三、发明内容

本发明的技术原理是通过分批处理的方式下，利用含氨废水中的游离氨和氨氧化细菌及其亚硝化反应所产生的游离亚硝酸的共同作用，抑制反应体系中可能出现的亚硝化氧化菌及其对亚硝酸氮的氧化作用，从而实现稳定的部分亚硝化效果，为后续的厌氧氨氧化脱氮奠定基础。方法如下：

1.按照好氧生化操作的方法建立反应容器。作为一种快速启动部分亚硝化的方法，可以在反应容器内预先接种氨氧化细菌。微生物在反应容器内存在的形式包括但不限定为活性污泥法和生物膜法。

2.启动反应容器。将含氨废水注入反应容器，并检测反应容器中亚硝酸氮和氨氮的比值。

当所说的亚硝酸氮和氨氮的比值在1.0-1.5之间时，将反应容器中的水排出10％-90％，并重新注入与所排水等量的含氨废水。将反应容器中的水排出的方法包括但不限定为澄清出水和过滤出水。

3.反复进行如2所说的注水和排水的操作，直至反应器获得稳定的部分亚硝化效果。

4.按照批处理的方式运行反应容器。作为一种优化的控制亚硝酸氧化菌生长的方法是间断性地延长分批进水的时间间隔。

发明效果：获得稳定的部分亚硝化效果，且亚硝酸氮与氨氮之比在1.32左右。

四、具体实施方式

下面以一个5人家庭的厕所废水处理为例，进一步说明本发明的方法及其优越性。本实施例中厕所废水冲洗水量大约是6升/次，所获得的废水中氨氮的浓度一般在200-350mg-N/L，pH值在8.5-9.5游离氨的浓度在30-120mg/L。实施的过程如下：

1.反应器采用移动床生物膜反应器的形式，有效容积150升。在反应器里面注满清水，并在容器中设置曝气系统为其中的水供氧。